Способ сварки дугой,управляемоймагнитным полем

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ C® ТВЛЬСТВУ

Сееез Северских

Сеа(иаанстинеосих

Ввавубаик

oi>833388 (61) Дополнительное к ает. сеид-.ву (22) Заявлено 0712.78 (?1) 2692350/25-.27 р )м. к.з

В 23 К 9/08 с присоединением заявки Йо

Государственный коюпет

СССР яе делам нзобретеннй я отнрмтнй (23) Приоритет

Опубликовамо 3(105.81. Бюллетень М (53) УД) 621. 791. 75 (088.8) Дата опубликования описания 3005.81 (72) Авторы изобретения

Г.В. Волчков, И.П.. Гурьева и В.Д. Уколов (7! ) Заявитель (54) СПОСОБ СВАРКИ ДУГОЙ, УПРАВЛЯЕМОЙ

МАГНИТНЫМ, ПОЛЕМ

Изобретение относится к сварке дуГой, управляемой магнитным полем, преимущественно неповоротных стыков труб из алюминиевых сплавов и может быть применено в различных областях машиностроения и приборостроения.

Известен способ сварки изделий из алюминиевых сплавов неплавящимся электродом на переменном токе с добавлением постоянной составляющей (1).

В данном способе перемещение горелки по стыку осуществляется с помощью сложных механизмов . Кроме того, этот способ имеет низкую производительность, которая объясняется низкой скоростью сварки, составляющей

10-30 м/ч.

Известен способ стыковой сварки металлов высокоскоростной дугой, вращающейся в магнитном лоле (2).

В этом способе под действием магнитного поля электрическая дуга приходит во вращение, перемещаясь по кромкам свариваемых частей иэделия.

При сварке с применением давления (осадки) наблюдается разбрызгивание металла шва и образование грата.

Грат, как правило создает концентраторы напряжений, а в трубопроводах дополнительно снимает проходное сечение, поэтому его удаляют при помощи механической или другой обработки.

В ряде случаев, например, при сварке в середине длинномерных или замкнутых труб невозможно.удаление грата, а потому применение укаэанного способа сварки также невозможно.

Использование известного способа для сварки иэделий иэ алюминиевых сплавов с применением давления значительно увеличивает размеры грата (большая зона нагрева) в связи с более высокой теплопроводностью алюминиевых сплавов по сравнению со сталями. Наличие грата снижает качество сварных соединений узлов, особенно длинномерных труб, когда предъявляются требования по чистоте внутрейней поверхности и обеспечению проходного сечения.

После разогрева свариваемых кромок производят осадку свариваемых частей, в результате чего происходит их сварка (соединение). В известных способах за счет осадки по всему периметру сварного шва образуется грат, который снижает качество соединения.

Известен способ дуговой сварки неповоротных стыковых соединений алю833388

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 миниевых труб дугой, управляемой магнитным полек. Данный процесс сварки основан на взаимодействии радиального тока дуги с аксиальной составляющей магнитного поля, приводящей к Созданию усилия, под воздействием которого дуга приводится во вращение.

При многократном вращении дуги кромки состыкованных .труб оплавляются, образуя шов (3) .

Разработанная технология позволяет производить сварку неповоротных стыков труб на постоянном токе обратной полярности.

Однако такая технология сварки не обеспечивает полного проплавления материала по толщине, т.е. качество сварки неудовлетворительное.

Наиболее близкий к предлагаемоМу способ сварки дугой, управляемой магнитным полем, генерируемый переменным током, при котором сварку ве- 20 дут на переменном токе. В этом способе вращающееся магнитное поле возникает н результате пропускания по обмоткам П-образных электромагнитов токов, сдвинутых по фазе один отно- 25 сительно другого (4).

В этом .способе сварки вращающаяся переменным магнитным полем дуга используется для нагрева кромок труб с последующим приложением давления. З0

Цель. изобретения — повышение качества сварных соединений из алюминиевых сплавоь при сварке неплавяшимся электродом.

Указанная цель достигается тем, З5 что в способе сварки дугой, управляемой магнитным полем, генерируемым переменным током, при котором сварку ведут на переменном токе, сварочный ток подают со сдвигом по фазе о на 30-60 относительно тока, генери- 40 рующего управляющее магнитное поле.

Способ осуществляется следующим образом.

Сварка, например неповоротных стыков труб из алюминиевых сплавов, 45 осуществляется неплавящимся электродом за один проход в среде. защитных газов дугой, управляемой магнитным полем. Неплавящий ".я электрод располагают по периметру свариваемых 50 кромок. Сварочный ток 7 = 80-200 А от источника переменного тока.

При этом на переменный ток дуги воздействуют переменным электромагнитным полем с интенсивностью 55 (50-200) 10 4 тл., ток катушек которого смешают по фазе в пределах от Оо до 100 о и 75о

В результате взаимодействия дуги и переменного магнитного поля, смещенного по фазе, дуга перемещается по.линии кромск сварного соединения со.скоростью от 60 ло 120 м/ч. За

ВНИИПИ Заказ 3864/11 один проход получают полное проплав- ление металла сварного соединения.

При подключении дуги к совмещенным фазам наблюдается возвратнопоступательное движение дуги с двумя ярко светящимися точками (анод и катод) .

При опережении по фазе тока катуш ки относительно тока дуги от 0 до

80, горение дуги нестабильное, наблюдаются срывы дуги, швы неравномерные и поверхность их сильно загрязнена. Такие же результаты по формированию швов и горению дуги наблюдаются при сварке с опережением по фазе тока дуги относительно тока катушки со смещением фаз от 0 до

30 и свыше 60

Опережение тока дуги по фазе на

30О-60 относительно тока электромаг нитных катушек при сварке обеспечивает перемещение луги в магнитном поле по заданной траектории с равномерйой скоростью н пределах 60120 м/ч (в зависимости от магнитной индукции) и нормальным формированием швов при получении высокого ка- чества сварного соединения.

Разработанная технология сварки изделий из алюминиевых сплавов дугой, управляемой магнитным полем, в среде защитных газов, осуществляемая неплавящимся электродом за один проход, позволяет получить высокое качество сварного соединения и понысить производительность сварки за счет применения повышенной скорости снарки. !

Формула изобретения

Способ сварки дугой, управляемой магнитным полем, генерируемым переменным током, при котором сварку ведут на переменном токе, о т л и ч,аю шийся тем, что, с целью повышения качества сварных соединений из алюминиевых сплавов при сварке неплавящимся электродом, сварочный ток подают со сдвигом по фазе на

30-60 относительно тока, генерирующего управляющее магнитное поле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ю 187187, кл. В 23 К 9/10, 1966.

2. Авторское свидетельство СССР

М 122560, кл. В 23 К 9/08, 10.10.58.

3. Бокштейн P.Ë. Технологические предпосылки создания оборудонания для сварки встык алюминиевых труб дугой, управляемой магнитным полем, сб. Сонременное оборудование для сварки, М., 1969, с. 105-109.

4. Гаген 10.Г. и Таран В.Д. Сварка магнитоуправляемой дугой, М., Машиностроение, 1970. с. 79-81.

Тираж 1148 Подписное